非常规饲料资源的开发与利用

非常规饲料资源的开发与利用作者：张心如黄柏森郑卫东等来源：《养殖与饲料》 2014年第4期张心如黄柏森郑卫东杜干英毛长清沈昌明蔡瑞琼王道友林秀华四川省新津县老科学技术工作者协会，四川新津611430除常规饲料外，我国还有大量非常规饲料资源。

据报道[1]，中国年产非常规饲料资源10多亿t。

据笔者测算，我国每年有非常规饲料资源近40亿t。

但这些非常规饲料资源未能得到有效利用，多数被废弃，成为当今中国最大的面源污染源。

1 动物性蛋白质饲料资源的开发利用1.1 畜产品加工下脚料畜产品加工下脚料是指屠宰场、皮革加工厂、水产品加工厂的副产物，包括动物血液、羽毛、皮革加工副产物等。

这些资源可采用发酵法、酸化法、热喷法、膨化法等技术处理后作为畜禽饲料。

动物血液经脱水加工得到的血粉含粗蛋白质80%以上，富含铁，是一种良好的蛋白质饲料。

如将占全血55%的血浆分离提纯，干燥后得到血浆蛋白粉，含蛋白质70%～80%，且含有多种功能性蛋白质[2]。

我国动物血液资源十分丰富，每年猪血资源就有20 多亿千克。

羽毛粉是家禽羽毛经过蒸煮、酶解、膨化而形成的粉状蛋白质饲料，含粗蛋白85%～89%[2]。

我国年出栏家禽100 多亿只，羽毛资源十分丰富。

动物加工下脚料消化率低，但经过发酵处理后消化率大幅度提高，羽毛粉蛋白质消化率从32%提高到80%，皮革蛋白质消化率从48%提高到90.6%，蹄壳蛋白质消化率从32%提高到76%，血粉蛋白质消化率提高到93%～97%[3]。

1.2 昆虫昆虫是动物界中最大的类群。

世界上昆虫种类有200 多万种，地球上80%的动物是昆虫，昆虫生物量超过地球上所有动物（包括人类）生物总量的10 倍[4-5]。

昆虫世代周期短，多的一年能繁殖到50 代[5]，繁殖力极强，产量极高。

在适宜的条件下，一对成蝇4 个月内即能繁殖到10×1020只[6]。

一些昆虫能工厂化养殖，且可利用废弃物饲养。

如畜禽粪便经微生物发酵处理后饲喂苍蝇，养殖过苍蝇的粪便可混合秸秆或草料、垃圾饲养蚯蚓。

1 t猪粪经过上述处理，能得到100～300 kg蛆虫、20～60 kg蚯蚓和1 000 kg蚯蚓粪肥[7]。

昆虫含有特殊的生物活性物质，如免疫活性物质和几丁质。

苍蝇和蛆体内含有杀菌力极强的活性蛋白；对黄粉虫采取饥饿后饲喂含菌物的诱导方式，在其体内能产生大量抗菌肽，具有极高的医药价值。

昆虫营养丰富，蛋白质含量很高[8-11]。

无论是虫卵、幼虫、蛹或是成虫，蛋白质含量都很高。

干物质蛋白质含量一般都在50%以上，如苍蝇为61%、蝴蝶为75%、蝉为72%、蚂蚁为67%、黄蜂为81%、白蚁为93%；而且氨基酸占蛋白质的比例大，为32.82%～65.97%；必需氨基酸含量占14.00%～22.81%，必需氨基酸占氨基酸总量的36.00%～41.49%。

昆虫幼虫和蛹的脂肪含量高，为10%～50%；并以不饱和脂肪酸为主，其中亚油酸含量高达10%～40%。

昆虫是地球上优于肉和蛋类的最大的动物性蛋白质资源和动物资源，除少数有剧毒外，大多数种类都可以收集、加工和人工饲养。

1.3 蚯蚓蚯蚓属环节动物，目前已知全球有3 000 多种。

蚯蚓在野外生长良好，也可以家养和工厂化养殖、规模化生产。

蚯蚓食性极广，除金属、玻璃、砖石、塑料、橡胶以外，绝大多数废弃物，如人畜粪便、秸秆、杂草及人类生活、商业、工厂等排放的有机废弃物都是蚯蚓的良好食物。

蚯蚓的采食量极大，每天的采食量相当于自身体重的1/3-1/2[7，12]。

10 头猪一天排的粪（20 kg）可被2 400条澳洲蚯蚓1周吃完，或被1 600条日本太平2号蚯蚓1周吃完[13，14]。

1 kg蚯蚓48 h内能吃完1 kg粪便[15]。

10亿条蚯蚓1 d能吃掉500 t垃圾[7，12]，并能转化为蛋白质含量很高的蚯蚓粪。

蚯蚓分解有机质的能力很强，利用蚯蚓对畜禽粪便、生活垃圾和其他有机废弃物进行无害化处理，工艺简单，费用低，还能获得高蛋白质的蚯蚓粪，且并不产生二次污染。

蚯蚓繁殖力极强，产量极高。

在适宜的环境条件下，每年增殖量高达1 000 倍。

1 000 条性成熟蚯蚓，2 a内就能增殖到10 亿条，能收获商品蚯蚓500 t，平均每月收获20.8 t。

动物废弃物转化为蚯蚓组织的效率很高，1 t动物废弃物可稳定转化为100 kg蚯蚓[16]。

蚯蚓排粪量极大，且粪便价值高。

1亿条性成熟赤子爱胜蚯蚓每日进食量40 t，排粪20t[7，12]，一年排粪多达7 300 t。

蚯蚓粪便蛋白质含量高达22.5%[7]，可作饲料，添加量为15%～30%。

在水产饲料中添加量可达70%，甚至可用全粪喂鱼，饲养鱼生长良好。

蚯蚓粪便经济价值高，养殖场蚯蚓粪的经济价值是蚯蚓本身的1.5倍[7]。

蚯蚓营养价值高[7，12，17]，富含蛋白质，鲜蚯蚓含量为8%～10%；干蚯蚓含量高达56%～60%，最高达71%。

组成蚯蚓蛋白质的氨基酸全面，尤其是亮氨酸、精氨酸和赖氨酸含量高，赖氨酸含量高达4.3%。

蚯蚓脂肪含量为4.4%～17.3%，其中以亚油酸为主的不饱和脂肪酸特别多。

另外，还含有丰富的维生素，钙、磷含量高，磷的利用率达90%以上。

可以替代鱼粉、豆粕配制畜禽饲料和水产配合饲料，也可以用蚯蚓直接饲喂畜禽。

2 单细胞蛋白饲料的开发利用单细胞蛋白（SCP）是指酵母菌、真菌、霉菌、非致病性细菌等单细胞微生物所产生的蛋白质，又称生物菌体蛋白或微生物蛋白。

菌体蛋白（MBP）是指多细胞微生物，主要是丝状真菌、大型真菌的菌丝体蛋白质。

目前二者基本通用。

生产单细胞蛋白的微生物主要是酵母菌、细菌、真菌和藻类，主要采用液态发酵和固态发酵2种生产工艺。

单细胞蛋白含有很高的优质蛋白质，而且蛋白质氨基酸种类齐全、配比适当。

细菌单细胞蛋白含蛋白质40%-80%，酵母蛋白含35%-60%，真菌含20%-50%，霉菌含40%-50%，藻类含40%-70%；单细胞蛋白在畜禽体内经水解转化为多肽和氨基酸，吸收率高达90%；另外，还含有丰富的维生素（特别是B 族维生素）、生物酶和丰富的微量元素[18-20]。

2.1 生产原料来源广泛植物淀粉糖类、纤维素类、农林产品加工副产物、轻工业和食品工业下脚料、石油原料和石油化工产品等都能作为单细胞蛋白的生产原料。

我国最有前途的原料是可再生植物原料，如农作物秸秆、林业枝叶、树皮、木材加工副产物。

糖厂、味精厂、造纸厂、淀粉厂、柠檬厂等轻工业和食品工业排放的废渣、废液都能作为单细胞蛋白的生产原料。

纤维素类，如秸秆、林业枝叶、木材加工下脚料、糖渣等，经酸化处理后采用水解方法，将其变为还原糖，再经发酵生产酵母蛋白。

谷壳水解液经深层发酵生产酵母蛋白，每3 t谷壳就能生产1 t酵母蛋白[19]。

我国每年有谷壳、棉子壳、玉米芯等纤维素农副产品数千万吨，如用其中的20%作为原料，就能生产100万t单细胞蛋白饲料[21]。

采用固体发酵技术处理秸秆，能使秸秆粗蛋白质含量达到15%～20%，2亿t秸秆通过微生物发酵工程处理，能转化为相当于8 000万t饲料粮[18]。

我国年产8亿t秸秆，还有林业枝叶、木材加工下脚料10 多亿t，这些都是可以用作生产单细胞蛋白的巨大资源，有待开发。

我国年产菌糠1 000 多万t，目前尚未开发利用。

若利用微生物制作发酵菌糠，就能有效利用这一巨大饲料资源。

马纯艳等[22]利用菌糠生产单细胞蛋白质饲料，使菌糠蛋白质提高到15.23%。

对酒糟、醋糟、糖渣、淀粉渣等11 种糟渣进行固体发酵处理，粗蛋白质含量增加35.74%～130.04%[23]。

我国年产糟渣1.68 亿t[24]，这是生产单细胞蛋白的巨大资源。

据报道，仅用我国食品与发酵工业废糟渣就能生产单细胞蛋白饲料1 000万t[25]。

张建红等[26]报道，5 亿t 轻工业、食品加工业废液，就能生产500 万t 单细胞蛋白。

据资料，1988年，我国食品和发酵行业产生的废液、废渣多达207 488万t[27]。

这是一巨大的资源，但目前利用率极低，尤其是废液，利用率不到1%[26]。

2.2 生产效率高一般动物蛋白质的生产速度与体重的倍增时间成正比。

而微生物的倍增速度比猪、牛、家禽等动物快千万倍[21]。

微生物富集蛋白质的能力远远高于动植物，酵母菌合成蛋白质的速度比植物快500倍，比动物快2 500 倍[18]，细菌更快。

1 头500 kg重的公牛每天只能生产蛋白质0.4 kg，而500 kg 酵母每天能生产蛋白质50 000 kg[21]。

2.3 占地少单细胞蛋白生产是在大型发酵罐中立体式培养，占地面积很少。

据报道，年产1 t100%蛋白质占地数量为：大豆为24 500 m2、鱼为11 150 m2、鸡蛋为273 m2，而酵母蛋白仅为3m2[28]。

年产10 万t的单细胞蛋白工厂，如产品蛋白质按45%计算，1 a可生产蛋白质45 000 t，而1 hm2耕地生产的大豆蛋白质只有1 200 kg。

所以，一个占地不多、年产10万t 单细胞蛋白的工厂，一年所生产的蛋白质相当于37 500 hm2耕地所生产的大豆蛋白质总量[21]。

3 林业饲料资源的开发利用林业饲料资源主要指包括乔木、灌木、半灌木、竹类、林质藤木等在内的嫩枝、叶、花、果实、种子、树皮及林业产品加工副产物。

饲料林木适应性强，分布广。

除一般环境外，还可以在干旱地、半干旱地、甚至是年降水量少于400 mm的地区生长良好，并能提供大量饲料资源。

饲料林青绿期和利用年限长，生物产量高，同等饲料林的产品比草本植物高2～4倍[29-30]。

科技工作者对中国林业饲料资源作了大量调查研究工作。

在我国8 000 多种木本植物中，可用作饲料的有1 000 多种[31]，其中乔木最多，其次是灌木、半灌木和竹类植物。

其中乔木类饲料植物年均可提供饲料5 亿多t，灌木和半灌木植物多达500多种[32]。

据周芳萍[33]报道，2000年，中国森林面积1.3亿～1.4 亿hm2，活立木总蓄积量118.9 亿m3，根据森林面积、活立木总蓄积量和采伐情况进行估算，每年树叶产量约5 亿t，抚育间采伐和主伐残留在林地或伐区内的嫩枝叶约1 亿t，木材加工下脚料约1亿t。

这7 亿t 是可以加工利用的饲料资源。

按照这个比例计算，2012 年，中国（森林面积1.95亿hm2）林业饲料资源多达10 亿t，其中7 亿t 树叶中含蛋白质多达7 000 万t以上。

孙祥[34]对我国数十种木本植物的风干枝叶营养成分作了分析和阐述：10 种乔木枝叶粗蛋白质含量为6.5%～13.6%，粗脂肪5.10%～12.21%；18种阔叶乔木枝叶粗蛋白质含量为10.50%～29.24%，粗脂肪1.39%～9.32%；6 种灌木枝叶粗蛋白质含量为8.48%～18.84%，粗脂肪含0.26%～3.82%；26 种半灌木粗蛋白质含量为10.38%～19.37%，粗脂肪1.05%～13.81%。